2015 Fiscal Year Research-status Report
有機EL・太陽電池の発光・発電面内の劣化に至るキャリア挙動の計測手法の確立
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15K18037
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| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
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Principal Investigator |
貞方 敦雄 九州産業大学, 工学部, 助手 (50725257)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 有機EL / 有機太陽電池 / 電界強度測定 / 光電流測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、有機EL素子や有機太陽電池では、発光面・受光面内における発光・発電に至る素過程でのキャリヤ挙動がその素子特性に大きく寄与している。そのため、素子特性評価では、実空間におけるキャリヤ挙動や劣化現象の解析が必要となる。しかし、未だにその評価手法は確立されていない。そこで、光学的測定手法と電気的測定手法の利点を備えたキャリヤ挙動の測定手法を提案し、実空間におけるキャリヤ挙動を測定・解析し、また、素子劣化現象の要因を明らかにすることです。
初年度では、所属大学の変更のため、まず初めに研究体制の準備を行い、光学測定の一種であるレーザー誘起光電流測定系の構築と有機EL素子、有機太陽電池の素子作製の確立に取り組みました。
研究成果(学会発表)について、顕微電界誘起光第二次高調波発生測定法とレーザー誘起光電流測定法を用いた有機EL素子の発光面の劣化現象について国際学会(The 15th International Discussion & Conference on Nano Interface Controlled Electronic Devices)、平成28年電気学会全国大会シンポジウム「次世代エレクトロニクスのための有機誘電性・機能性電気電子材料の物性と界面評価技術」で口頭発表を行いました。また、有機太陽電池の発光効率については電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会で口頭発表を行いました。
研究成果(論文)について、電気学会誌に顕微電界誘起光第二次高調波発生測定法とレーザー誘起光電流測定法を用いた有機EL素子のキャリヤ挙動評価についての論文を投稿し、現在査読中です。また、有機太陽電池の発電面内での発光効率とキャリヤ挙動に関して電子情報通信学会 信学技報 Vol. 115(255), pp. 35-40, 2015-10-16(査読無し) に掲載されています。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
自己点検により本研究課題の進捗状況をやや遅れていると評価しました。これは、研究課題を申請した際に所属していた大学から別の大学に勤務することになり、所属の変更が生じたためです。研究体制という観点から、一から研究室を立ち上げる必要があり、当初計画した内容通りには進みませんでした。
初年度の平成27年度の研究実施計画では顕微光励起インピーダンス分光測定による新たな解析・評価手法の構築という内容を記載していました。これまでに、顕微光励起インピーダンス分光測定の基本となるキセノン光源からの光をモノクロメーターで分光、試料に照射し、その際に流れる光電流を測定するレーザー誘起光電流測定装置を構築しました。この測定装置は、XY自動ステージを使用し5 umの分解能で試料面内の測定を行うことができます。試料作製については、有機薄膜および金属薄膜を蒸着するために、それぞれ真空蒸着装置を整備し、使用できる状態にしました。これにより、有機EL素子や太陽電池を作製することが可能となりました。現状としては、まだ素子特性がよくありませんので、今後改善して行く必要があります。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は以下の内容に重点を置いて研究を進めて行きたいと考えています。
(1) 顕微光励起インピーダンス分光測定装置の構築
平成27年度に光励起インピーダンス分光を行うために必要な微小電流を測定するロックインアンプを購入しました。これまでに構築したレーザー誘起光電流測定装置をロックインアンプ計測が行えるように改良する。また、研究室に小型の分光器が有り、顕微でPLやELスペクトルを測定できるように進める。
(2) 素子作製と基本的な測定環境の構築
蒸着法による積層型有機EL素子や積層型有機太陽電池の作製方法を研究室で確立する。また、有機EL素子は電流-電圧-輝度特性を測定する装置を構築する。有機太陽電池は、ソーラーシミュレータを購入し、基本的な太陽電池特性の評価が行えるように進める。
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| Causes of Carryover |
平成27年度の計画に沿って必要な物品や消耗品を購入し、また、学会発表等で旅費を使用していましたが、結果として余剰金が発生しました。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額については、平成28年度の計画の中で物品および消耗品購入に充てたいと考えています。
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